《Marine Environmental Research》：Establishing a histopathological index to assess health status of oyster
Saccostrea cucullata and its implication in seawater quality monitoring
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摘要沿海监测通常依赖于理化测量，这些测量虽然能提供海水状况的重要信息，但可能无法全面反映当地生物体的生物学响应。本研究建立了一套针对牡蛎Saccostrea cucullata的物种特异性组织病理学框架，并评估了其在沿海生物监测中的应用。研究人员在泰国的六个沿海地点，于旱季和
摘要
沿海监测通常依赖于理化测量，这些测量虽然能提供海水状况的重要信息，但可能无法全面反映当地生物体的生物学响应。本研究建立了一套针对牡蛎Saccostrea cucullata的物种特异性组织病理学框架，并评估了其在沿海生物监测中的应用。研究人员在泰国的六个沿海地点，于旱季和雨季期间采集了牡蛎样本，并与泰国污染控制局开展的海水水质指数（MWQI）监测工作相协调。对消化腺和鳃的组织病理学改变进行了表征，并将其整合为一个加权组织病理学指数（HI），该指数改编自现有的评分方法。各地点之间的总HI存在显著差异（Welch's ANOVA，F(5, 78.12) = 146.29，p < 0.001），其中KLA和SAM的数值较低，而CHB和CRM的组织改变更为严重。季节对总HI也有显著影响（F(1, 162) = 24.78，p < 0.001），雨季的数值普遍较高。仅在消化腺HI中检测到显著的地点×季节交互作用（F(5, 162) = 2.46，p = 0.035）。在12个地点-季节组合中，MWQI与总HI（Spearman's ρ = ?0.873，p = 0.0002）、消化腺HI（ρ = ?0.852，p = 0.0004）和鳃HI（ρ = ?0.866，p = 0.0003）之间均呈强烈负相关。总体而言，所开发的HI提供了一种实用的物种特异性框架，可将生物学信息纳入沿海监测体系，与传统的海水质量评估相辅相成。
引言
城市化、工业化和农业活动的快速扩展给沿海生态系统带来了日益增大的压力，导致海水质量显著下降（Bierman等，2011；Jha等，2023）。传统的监测计划通常依赖理化测量来描述采样时间和地点的水质状况。尽管这些测量至关重要，但它们可能无法全面反映污染物的生物可利用性或当地生物体的生物学效应（Van der Oost等，2003）。同时，这些测量也无法提供关于共存的多种胁迫因子综合效应的信息，而这些胁迫因子之间可能存在加性、协同或拮抗作用（Crain等，2008；Krishna等，2024）。
双壳类生物因其固着生活和滤食特性而广泛被用作生物哨兵，使它们与周围水体中的悬浮颗粒和污染物持续接触（Viarengo和Canesi，1991；Farrington等，2016）。组织病理学检查可通过揭示参与过滤、消化、代谢和细胞防御的器官结构改变，提供组织水平的生物学效应证据（Au，2004）。双壳类生物中常见的病理改变包括血细胞浸润和聚集、上皮空泡化、消化管萎缩、色素沉积、鳃小片结构紊乱、纤维化、坏死以及微生物或寄生虫感染（Au，2004；Costa等，2013；Joshy等，2022）。上述大部分改变并非单一污染物的特异性表现，但其发生频率和严重程度可以提供组织状况的综合指示（Au，2004）。
为了提高组织病理学评估的一致性，半定量指数被开发出来，将组织改变的范围与其病理学重要性相结合（Bernet等，1999；Costa等，2013）。Costa等（2013）开发了基于Ruditapes decussatus鳃和消化腺改变的加权指数。针对Mytilus galloprovincialis消化腺和性腺的相关框架也已建立，研究表明季节变异和寄生虫感染可能影响指数值（Cuevas等，2015）。Joshy等（2022）随后将半定量指数应用于热带双壳类生物消化腺和鳃的改变。这些研究共同表明组织病理学指数的应用价值，同时也指出病变选择和指数解读应考虑宿主物种、靶器官和环境背景。
牡蛎Saccostrea cucullata广泛分布于热带印度洋-太平洋沿岸，在泰国具有重要的生态和经济价值（Thanormjit等，2020）。实验研究表明该物种对三丁基锡和DDT暴露会产生组织病理学反应（Kingtong等，2007；Khondee等，2016；Chueycham等，2021）。这些研究支持了S. cucullata对海洋污染物的敏感性，但主要关注实验条件下对单一毒物的响应（Khondee等，2016；Chueycham等，2021）。目前尚未建立针对野生S. cucullata组织病理学改变的系统表征与整合的物种特异性框架。此外，其与独立获取的海水水质指标之间的关系在热带野外条件下也未被评估。
基于已建立的组织病理学评分方法，本研究旨在为S. cucullata建立一套物种特异性组织病理学框架，并评估其在野外条件下的应用。研究人员在旱季和雨季期间从六个沿海地点采集牡蛎，生物采样与泰国污染控制局开展的海水水质指数（MWQI）监测工作相协调。研究目标为：（1）表征野生S. cucullata消化腺和鳃的主要组织病理学改变；（2）将这些物种特异性改变整合为一种改编自现有组织病理学指数方法的加权HI；（3）评估牡蛎组织状况与同期MWQI值之间的关联。所提出的HI旨在通过提供组织水平的生物学信息来补充传统的水质监测，而非识别单一污染物的效应或替代理化测量。更广泛地说，本研究旨在提供一个定量生物学框架，以支持未来在热带沿海环境中对S. cucullata的常规监测。
章节摘要
研究区域
本研究于2023年3月和7月在泰国湾上游的六个沿海地点开展，分别代表旱季和雨季。这些地点的选取基于泰国污染控制局（PCD）提供的海水水质指数（MWQI）历史记录，覆盖了海水质量状况的广泛范围。
2020至2022年的历史MWQI记录仅用于指导选址和对——提供初步分类
采样地点的海水水质指数
同期MWQI值在不同地点和季节之间存在差异（表4；补充表S1）。旱季期间，MWQI值从CRM的37到SAM的87不等，对应的水质类别从"差"到"良好"。雨季期间，KLA和SAM的MWQI值均为87，被评为"良好"，而CRM的数值最低（28；"差"）。KLO和CHB的季节性下降最为显著，MWQI分别从79降至40和从67降至41，——
组织病理学改变的生物学意义
对Saccostrea cucullata的组织病理学检查揭示，消化腺和鳃中存在涉及细胞防御、色素沉积、上皮和结缔组织损伤、变性改变以及微生物或寄生虫相关状况的改变。这些改变涉及多个生物学过程，而非单一病理反应。由于组织病理学生物标志物通常是非特异性的，它们最好被视为整体组织
结论
本研究通过将消化腺和鳃改变整合为加权HI，为Saccostrea cucullata建立了一套物种特异性组织病理学框架，用于定量评估牡蛎组织状况。在六个沿海地点和两个季节中应用该HI后，揭示了明显的空间和季节变异，且与MWQI呈强烈负相关。这些发现支持将其作为与传统海水质量——互补的生物学工具
CRediT作者贡献声明
Nittaya Sunklang：撰写——初稿，方法学，调查，形式分析。Nainachanok Kiattikunpong：方法学，调查，形式分析。Nirada Tunsuwan：方法学，调查。Stefan Kummer：可视化，方法学，调查，形式分析。Martin Gl?smann：撰写——审稿与编辑，资源，项目管理，资金获取，概念化。Sutin Kingtong：撰写——审稿与编辑，撰写——初稿，验证，指导，
生成式人工智能及AI辅助技术在稿件准备过程中的声明
在本文撰写过程中，作者使用了ChatGPT（OpenAI）进行语言编辑。作者对输出内容进行了必要的审阅和编辑，并对已发表文章的内容承担全部责任。
利益冲突声明
作者声明不存在已知的可能影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了ASEA UNINET（项目编号：ASEA 15/2024）和博叻大学全职研究奖学金（研究生2568/03）的支持。本研究部分使用了维也纳兽医大学VetCore中心（VetImaging和VetBiobank）的资源。
Nittaya Sunklang|Nainachanok Kiattikunpong|Nirada Tunsuwan|Stefan Kummer|Martin Gl?smann|Sutin Kingtong
